Al-22Si-3Fe-xMn-0.045P合金铸态和热处理态组织及性能的研究

研究了不同锰含量对高铁铝硅合金组织及力学性能的影响。利用XRD和金相显微镜分析了铸态及800℃高温热处理后合金中不同金相组织;研究了锰含量对铸态下的高铁铝硅合金抗拉强度的影响。结果表明:800℃高温热处理后,合金中的富铁相只存在Al3FeSi2,随着保温时间的延长,初生硅转变为变异的五瓣星形状和极其粗大的板条形状;当含量Mn/Fe=0.6时,抗拉强度达到最大值148 MPa。     

对Al-22Si-3Fe-xMn合金组织和性能的研究

研究了不同锰含量对高铁铝硅合金组织和性能的影响。利用SEM、XRD和光学显微镜分析了合金铸态下的不同金相组织;检测了锰含量对铸态下的合金抗拉强度的影响。结果表明:在Al-22wt%Si-3wt%Fe-x Mn合金中,随锰含量增加,富铁相的形貌发生变化,由细长的针条状富铁相逐步转变为鱼骨状的富铁相,最后转变为块状的富铁相;在Mn/Fe=0.6~1中,存在晶粒较小且棱角圆滑的块状富铁相,是最好的铁相形貌;当Mn/Fe=0.6时,试样的抗拉强度达150 MPa。     

半固态过共晶Al-Si合金显微组织中近球形α相形成机理的研究

在电磁搅拌法制备的半固态过共晶Ａｌ－Ｓｉ合金的微观组织中发现了大量的近球形α相,实验证明,这种近球形α相是在共晶温度５７５℃以上开始同的。并且在重新加热至固液两相区５７５－５９０℃内保温一段时间后,这种近球形α相仍然存在,理论分析表明,在电磁 电磁搅拌产生的局部微区的高压作用下,过共晶Ａｌ－Ｓｉ合金熔体中Ａｌ原子偏聚团发生合并、长大而形成α相晶核,并且α晶核生长在电磁搅拌的作用下成为近球状。     

Al-0.32Mg-xSi合金铸态组织中的AlFeSi相

采用SEM对不同Mg/Si质量比的Al-0.32Mg-xSi铝合金铸态组织进行了观察分析。结果显示,Mg/Si质量比影响富铁相的形态。在Al-0.32Mg-xSi铝合金的铸态组织中,当w(Mg)/w(Si)1.73时,富铁相以针状的β-AlFeSi相为主;当w(Mg)/w(Si)≥1.73时,以短棒状或骨骼状的α-AlFeSi相为主。     

过共晶Al-17Si合金重熔组织中α相的形态变化研究

过共晶Al-17Si合金通过双重变质处理获得初晶硅细小且有α枝晶的显微组织.在固-液两相区保温重熔加热时,研究组织中α相的转变规律随着保温时间的延长,共晶体不断熔化成液相,液相体积分数逐渐增加,直至液相薄膜包围着α相,α相由不规则形状向球状转化,α相的粗化和合并几乎同时进行,最终获得非常理想的半固态组织;不同变质剂对重熔加热时α相的形态变化有重要的影响.从形状系数和等效直径两个方面评价了近球形α相的特征.     

过共晶Al—23%Si合金中硅相生长的研究

从过共晶Ａｌ－２３％Ｓｉ合金的液态结构出发，研究硅晶体珠成核和变质机理。借助于扫描电镜，电子探针和Ｘ衍射，从结晶学角度，分析硅相生长形貌及机理。     

Mn、Fe质量比对Al-15Si-3Fe合金组织与性能影响

利用显微镜观察、SEM、EDS以及XRD分析等手段,研究了不同Mn、Fe质量比对Al-15Si-3Fe合金中的富Fe相形态和性能的影响。结果表明,Al-15Si-3Fe合金中加入Mn后,富Fe相形态由尺寸较长的针状β相和σ相向鱼骨状、三叶状的α相转变,有利于降低Fe元素给合金力学性能带来的不利影响。同时合金中富Fe相会出现大量团聚重叠现象,且这种现象随着Mn、Fe含量比的增大而加剧,这会导致合金力学性能不断降低。     

快速凝固Al-21Si-0.8Mg-1.5Cu合金时效析出行为

利用单辊旋转甩带法制备快速凝固过共晶Al-21Si-0.8Mg-1.5Cu合金条带,并对其进行时效处理,采用扫描电镜、透射电镜及XRD技术对快速凝固组织特征进行了表征,研究了时效温度对合金组织及硬度的影响.结果表明:在快速凝固条件下,试验合金中初生硅相的形核和析出受到抑制,α相领先析出,合金元素Cu、Mg全部固溶在过饱和α-Al固溶体中;大量的Si过饱和固溶于α中,其余部分以羽毛针列状共晶形式析出,形成微纳米级亚稳的亚共晶结构.时效处理时,随着时效温度的升高,硅元素从基体中脱溶析出并逐渐聚集长大,形成微小颗粒弥散基体之上;试验合金的显微硬度也发生了变化,出现时效硬化现象.     

Mn/B复合添加对铝硅合金富铁相特征的影响

在含1.0?的铝硅合金中复合加入一定量的Mn和不同量的B,采用OM、SEM、EDS及DSC等手段研究了B含量对铸态组织、富铁相比例及形貌的影响,并探讨了复合添加Mn/B的影响机制。结果表明：适量的B对Al-Si合金晶粒度、富铁相都具有明显的细化作用;添加3%Al-3B时,富铁相面积分数和平均颗粒尺寸分别从6.73%和11.2μm降至4.13%和7.5μm;在3%之内添加Al-3B可抑制粗大初生铁相的形成,促进富铁相由粗大星状初生铁相、大尺寸树枝状、网状共生富铁相向小尺寸致密度高的树枝状、汉字状和粒状富铁相状变;过量的Al-3B易导致多边形初生铁相的出现,但合金组织和共生铁相得到进一步的细化。     

精炼温度对过共晶Al-5Fe合金中富铁相形貌的影响

研究了在不同温度下C2Cl6精炼对过共晶Al-5Fe合金中富铁相形貌的影响。结果表明，在较高的精炼温度下，合金中富铁相形态由长针片状转变为花朵状或颗粒状，且在950℃精炼时得到基本上为细小颗粒状均匀分布的组织，合金抗拉强度也有了明显改善。并对精炼工艺对合金组织的改善作用进行了分析。     

变质工艺影响过共晶Al-Si合金初晶硅细化的研究

研究了磷变质时,变质剂、变质温度、变质时间、浇注温度等工艺参数对过共晶Al-Si合金初晶硅细化的影响。结果表明,上述工艺参数严重影响初晶硅的变质效果。当采用赤磷 铝粉 熔剂变质时,磷较易被吸收,变质后,合金中初晶硅含量较高。采用磷变质A390合金的最佳变质温度为800℃,变质后初晶硅组织分布均匀,平均晶粒尺寸约为13μm。高于此温度,初晶硅晶粒发生长大;低于此温度,初晶硅发生聚集。磷变质的最佳变质时间为20~30分钟。浇注时,800℃的铸造组织最佳,降低浇注温度,初晶硅晶粒严重聚集;升高浇注温度,晶粒变粗。     

Three-dimensional characteristics of Fe-rich intermetallics in gravity-cast Al-6Si alloys

Fe-rich intermetallics, especially β-Fe phase, usually forming in the microstructure of cast aluminum alloys, are very detrimental to mechanical properties. In the present work, the effects of Fe content on phase transformation and microstructures were analyzed using a 3D X-ray microscope. Based on the high-resolution 3D X-ray computed tomography, the 3D characteristics of Fe-rich intermetallics and micropores in the gravity-cast Al-6Si alloys with different Fe contents were investigated. In addition, the effect of intermetallics on the microporosity was discussed. The results show that with increasing the Fe content from 0.10wt.% to 0.60wt.%, the volume fraction of Fe-rich intermetallics and the volume of the largest size Fe-rich intermetallic increased, and the 3D morphology of intermetallics changed from fine flake to network aggregation. As the Fe contents increased, the shrinkage pores were characterized, which were rather complex due to the micropores promoted by the intermetallics interactions.     

喷射成形Al-22Si-5Fe-3Cu-1Mg合金的热变形行为(英文)

通过等温压缩试验,对喷射成形Al-22Si-5Fe-3Cu-1Mg合金在试验温度为350～500℃和应变速率为0.001～0.1s1条件下的热变形行为进行研究。在开始变形阶段,加工硬化是主要的影响因素,流变应力迅速达到最大值,随后持续降低,这时加工硬化的趋势和流变软化的趋势相平衡,应力曲线几乎趋于稳定。采用双曲正弦函数建立的本构方程来描述合金的变形行为,热变形激活能为312.65kJ/mol。为了防止初晶硅相的长大,热挤压的温度不超过500℃。     

T6态Al-20Si-5Cu合金干滑动摩擦磨损特性研究

以T6态Al-20Si-5Cu合金为研究对象,采用UMT-2型摩擦磨损试验机研究材料的摩擦磨损性能,并用SEM、EDS、奥林巴斯激光共焦扫描显微镜OLS4000分析材料的常温摩擦磨损行为。结果表明:Al-20Si-5Cu合金的磨损率随着附加载荷的增加而增大,但在高载荷下磨损率仍然很小,表现出了良好的耐磨性;摩擦系数平均值在0.38~0.42范围内变化,且在磨损过程中随时间的变化不大,表现出了较强的稳定性;同时,随着载荷的增大,材料的磨损机制发生改变,由低载荷的氧化磨损、磨粒磨损转变为疲劳磨损。     

复合变质对Al-20%Si合金耐磨性能的影响

在不同P、RE添加量下对P-RE复合变质和未变质的过共晶铝硅合金的耐磨性进行了研究。结果表明:P-RE复合变质明显提高了合金的耐磨性,当加入0.08%P和0.6%RE时,合金的耐磨性达到最佳,磨损失重量从未变质的5.2mg降低到4.225mg,减少了19%。磨损主要为磨粒磨损,磨粒来源是硅相的破碎剥落。合金耐磨性能的改善与复合变质引起的共晶硅和初晶硅颗粒的细化和合金强度、塑性的提高有关。     

喷射沉积Al-17Si-5Fe-2Mn-2Ni-3.5Cu-1Mg-1V合金的组织及性能

采用喷射沉积快速凝固技术制备了Al-17Si-5Fe-2Mn-2Ni-3.5Cu-1Mg-1V合金,利用金相、X射线衍射和SEM等测试方法分析了合金的组织特征、热稳定性及力学性能。结果表明：喷射沉积合金的组织由大量弥散分布的粒状相、少量块状相和共晶基体组成。挤压态合金经300℃不同时间加热后,初晶Si相没有明显的粗化,热稳定性良好;合金经热挤压后,室温极限拉强度达232.2 MPa,经T6热处理后极限抗拉强度提高了17%,达271.3 MPa。     

喷射沉积Al-17Si-4Fe-2Mn-3Ni-3.5Cu-1Mg合金组织与性能

采用喷射沉积快速凝固技术制备了Al-17Si-4Fe-2Mn-3Ni-3.5Cu-1Mg合金,利用金相、XRD、SEM等测试方法分析了合金的组织特征、热稳定性及力学性能.结果表明,喷射沉积合金的组织由大量弥散分布的粒状相,少量块状相和共晶基体组成.合金在150、250、350 ℃下不同时间加热后,初晶Si没有明显的粗化.证明其在350 ℃下具有良好的热稳定性.合金经热处理后,室温抗拉强度达373 MPa.     

Influences of complex modification of P and RE on microstructure and mechanical properties of hypereutectic Al-20Si alloy

P and RE complex modification of hypereutectic A1-Si alloys was conducted. The influences of P, RE content on the microstructure and mechanical properties of alloys were investigated. The complex modifications of P and RE make the coarse block primary silicon obviously refined and the large needle eutectic silicon modified to the fine fibrous or lamella ones. P mainly refines the primary silicon, but excess P is unfavorable to the refinement of primary silicon. RE can well refine the primary and eutectic silicon, but its modification effect on the eutectic silicon is more obvious. P can repress the modification of RE on the eutectic silicon The alloys with the additions of 0.08% P and 0.60% RE have the optimal microstructure and the highest mechanical properties. Compared with the unmodified alloy, the primary silicon of alloys can be refined from 66.4 μm to 23.3μm and the eutectic silicon can be refined from 8.3 μm to 5.2μm. The tensile strength is improved from 256 MPa to 306 MPa and the elongation is improved from 0.35% to 0.48%.     

Improvement in dry sliding wear resistance of Al-17Si-5Cu alloy after an enhanced heat treatment process

To improve the wear resistance of cast Al-17Si-5Cu alloy (AR alloy), isothermal heat treatment is employed to modify the morphology of Si particles (particularly eutectic Si particles). Furthermore, wear behaviour of heat-treated alloy (HT alloy) along with AR alloy is studied using a pin-on-disc tribometer. Worn surfaces are then characterised using scanning electron microscope. The result reveals considerable microstructural modifications after the heat treatment. Accordingly, higher hardness value in HT alloy is obtained compared with AR alloy. The overall wear rate for HT alloy is found to be significantly lower compared with AR alloy at all the applied loads, indicating remarkable improvement in wear resistance. Eutectic Si particles become from acicular/rod-like to spherical/equiaxed morphology (aspect ratio close to 1) on heat treatment, resulting in good bonding with the matrix. Thus, they remain intact during wear and being harder, providing resistance to wear. Moreover, the increased hardness on heat treatment causes further resistance to wear. Therefore, the combined effect of intact harder Si particles on the wearing surface and higher hardness results in superior wear behavior in HT alloy at all loads compared with AR alloy.     

熔体温度对快凝Al－Si过共晶合金条带微观组织及性能的影响

研究了提高熔体喷射温度和附加高温（１２００℃）处理对快凝Ａｌ－（１４％－１８％）Ｓｉ合金条带微观组织结构、硬度及韧性的影响，分析了因不同处理温度而引起的熔体结构变化对快凝微观组织的影响规律的冶金物理本质，实验发现，快凝熔体喷射温度的提高或在熔体喷射前附加高温（如１２００℃）或恒温均匀化处理，有利于合金微观组织均匀化和细化，有利于快凝条带综合机械性能的优化．